PID 控制算法的 MATLAB 仿真研研究。
1 问题提出
PID
控制算法是实际工业控制中应用最为广泛的控制算法，它具有控制器设计简单，控
制效果好等优点。
PID
控制器参数的设置是否合适对其控制效果具有很大的影响，在本课程
设计中一具有较大惯性时间常数和纯滞后的一阶惯性环节作为被控对象的模型对
PID
控制算
法进行研究。被控对象的传递函数如下：
( )
1
d
s
f
Ke
G s
T s
t
-
=
+
其中各参数分别为
30, 630, 60
f d
K T
t
= = =
。MATLAB 仿真框图如图 1 所示。.
图 1
2 具体内容及实现功能
2.1
PID
参数整定
PID
控制器的控制参数对其控制效果起着决定性的作用，合理设置控制参数是取得较好
的控制效果的先决条件。常用的
PID
参数整定方法有理论整定法和实验整定法两类，其中常
用的实验整定法由扩充临界比例度法、试凑法等。在此处选用扩充临界比例度法对
PID
进行
整定，其过程如下：
1) 选择采样周期 由于被控对象中含有纯滞后，且其滞后时间常数为
60
d
t
=
，故可选择
采样周期
1
s
T =
。
2) 令积分时间常数
i
T = ¥
，微分时间常数
0
d
T =
，从小到大调节比例系数
K
，使得系统
1
Out1
Zero-Order
Hold
T ransport
Delay
30
630s+1
T ransfer Fcn
Step
-K-
Kp
-K-
Ki
-K-
Kd
z
(z-1)
(z-1)
z
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